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《结晶学》第3章晶体定向和晶面符号
注意:七大晶系中,单斜晶系先确定y 注意:七大晶系中,单斜晶系先确定y轴,其它 晶系均先确定z 晶系均先确定z轴
思考: 思考:
能否根据各晶体晶体常数特点确定属于 何种晶系? 何种晶系?
§3.3
对称型的国际符号
一、国际符号中对称要素的表示法
对称面:m 对称面: 对称轴:以轴次的数字表示, 对称轴:以轴次的数字表示, 如 1、2、3、4 和 6
Z
举例: 举例:
Y
X
答案(100)(100)(010)(010)(001)(001) 答案(100)(100)(010)(010)(001)(001) )(100)(010)(010)(001)(001
补充说明: 补充说明:
1)晶面符号中某指数为0,表示该晶面平行于相应晶轴。 晶面符号中某指数为0 表示该晶面平行于相应晶轴。 2)同一晶体中,如有两晶面,对应三组晶面指数的绝 同一晶体中,如有两晶面, 对值全部相等,而正负号恰好全部相反, 对值全部相等,而正负号恰好全部相反,则两晶面必 相互平行。 相互平行。 3)同一晶面符号中,指数的绝对值越大,表示晶面在 同一晶面符号中,指数的绝对值越大, 相应结晶轴上的截距系数值(绝对值)越小; 相应结晶轴上的截距系数值(绝对值)越小;在轴单位 相等的情况下,还表示相应截距的绝对长度也越短。 相等的情况下,还表示相应截距的绝对长度也越短。
即:
◆ ◆ ◆
平行的对称轴或旋转反伸轴; 平行的对称轴或旋转反伸轴; 垂直的对称面; 垂直的对称面; 当这两类对称要素在同一方向上同时存在 则写成分式的形式。 分式的形式 时,则写成分式的形式。
晶
系
序 位 1 2 3 1
代表方向 x或y或z轴方向 三次轴方向 x、y或x、z或y、z轴之间 四次轴, 四次轴,即z方向 与四次轴垂直, 与四次轴垂直,在x或y轴方向 与四次轴垂直,并与位2 与四次轴垂直,并与位2成450 六次或三次轴,即z 方向 六次或三次轴, 与六次或三次轴垂直, 与六次或三次轴垂直,在x或y或u轴方向 与六次或三次轴垂直,并与位2 与六次或三次轴垂直,并与位2成300角 x轴方向 y轴方向 z轴方向 y轴方向 任意方向
2、四方晶系 、
选轴原则: 选轴原则:以L4或Li4为z轴,以垂直 轴并相 轴 以垂直z轴并相 互垂直的L 的法线或晶棱方向为x、 轴 互垂直的 2或P的法线或晶棱方向为 、y轴。 的法线或晶棱方向为
Z
Y X
晶体常数 a=b≠c,α=β=γ=900 = , = = =
3、斜方(正交)晶系 斜方(正交)
■举例:L44L25PC的国际符号的写法 5PC的国际符号的写法 举例:
5PC四方晶系 国际符号三个位的方向: 四方晶系, L44L25PC四方晶系,国际符号三个位的方向: 轴与Y轴的角平分线; Z轴、 X轴、 X轴与Y轴的角平分线; (4)和垂直 的对称面P(m) 写做4/m 和垂直L P(m), 4/m; 第1位(Z轴) :L4(4)和垂直L4的对称面P(m),写做4/m; (Z轴 (2)和垂直 的对称面P(m) 写做2/m 和垂直L P(m), 2/m; 第2位(X轴) :L2(2)和垂直L2的对称面P(m),写做2/m; (X轴 (2)和垂直 的对称面P(m) 和垂直L P(m), 第3位(X轴与Y轴的角平分线):L2(2)和垂直L2的对称面P(m), (X轴与Y轴的角平分线) 轴与 写做2/m 2/m。 写做2/m。 将三个位的符号按照序位排列:4/m2/m2/m。 将三个位的符号按照序位排列:4/m2/m2/m。
z
y
x
a≠b≠c, 90° 90° 晶体常数 a≠b≠c,α=γ=90°β>90°
5、三斜晶系
选轴原则:以不在同一平面内的 个主要晶棱 选轴原则:以不在同一平面内的3个主要晶棱 方向为x、 、 轴 方向为 、y、z轴
Z
Y X
a≠b≠c, 90° 晶体常数 a≠b≠c,α≠β≠γ≠ 90°
6、三方、六方晶系 三方、
根据国际符号判断该对称型属于何晶族晶系
1、首先看第二位是否为“3”,若为“3”(3代表4L3), 首先看第二位是否为“3”,若为“3”( 代表4L 则为高级晶族等轴晶系 2、第二位不是3,则看第一位。若第一位为高次轴符号, 第二位不是3 则看第一位。若第一位为高次轴符号, 则为中级晶族; 则为中级晶族;根据轴次高低判断属于相应晶系 3、符号中无高次轴符号,则为低级晶族。 符号中无高次轴符号,则为低级晶族。 则为三斜; 只出现 1 或 1,则为三斜; ≤1, ≤1,则为单斜; “2” ≤1,或“m” ≤1,则为单斜; “2”
2、轴单位与轴率
轴单位是晶轴的长度单位, 轴单位是晶轴的长度单位,也即作为晶轴的行列的结 点间距。 表示。 点间距。x、y、z轴上的轴单位分别以a0,b0,c0表示。 轴上的轴单位分别以a 轴率为轴单位之比即a:b:c 轴率为轴单位之比即a:b:c
3、晶体常数 晶体常数
轴率a:b:c及轴角合称为晶体常数。 轴率a:b:c及轴角合称为晶体常数。 a:b:c及轴角合称为晶体常数 表示晶体坐标系特征的一组参数
二、四轴定向时晶面符号
晶面符号一般写为( 晶面符号一般写为(h k i l) a b d c h:k:i:l= : : :
OX OY OU OZ
选轴原则:相互垂直的3 选轴原则:相互垂直的3个L2为x、y、z轴; 2P中以 中以L 以两个P的法线为x 在L22P中以L2为z轴,以两个P的法线为x、y轴
Z
Y X
a≠b≠c, 晶体常数 a≠b≠c,α=β=γ=90o
4、单斜晶系
选轴原则: 的法线为y轴 以垂直y轴的 选轴原则:以L2或P的法线为 轴,以垂直 轴的 的法线为 主要晶棱方向为z、 轴 轴一般不正交) 主要晶棱方向为 、x轴(z与x轴一般不正交) 与 轴一般不正交
选轴原则: 以垂直z 选轴原则:以L6、Li6、L3为z轴,以垂直z轴并彼此相 交为120 的法线或晶棱方向为x 交为1200的3个L2或P的法线或晶棱方向为x、y、u轴
z
u
y x
b≠c, 90° 120° 晶体常数 a=b≠c,α=β=90°γ=120°
总结- 总结-晶体定向方法
1、根据晶体对称型,确定晶体属于何种晶系 根据晶体对称型, 2、对应各晶系定向原则,确定相应的x轴、y轴、z轴 对应各晶系定向原则,确定相应的x
旋转反伸轴:轴次数字上面加“ 旋转反伸轴:轴次数字上面加“-”号, 如 1 、2 、 3 、4 6 和 。
1 注意: 注意:由于1 = Li = C ,习惯用 1代表对称中心。 代表对称中心。
二、对称型的国际符号书写规则
按一定的顺序列出一定方向上的对称 要素,而省略了等同的和派生的对称要素 要素 而省略了等同的和派生的对称要素。
(4)去掉比号、以小括号括起来,写为(h k l)。 去掉比号、以小括号括起来,写为( 注意:若晶面交于晶轴负端,则在相应指数上方加“ 注意:若晶面交于晶轴负端,则在相应指数上方加“-”号
c
举例
Z
答案 (432)
O
Y
b
X
Z′
(433)
a
思考:若晶面平行于某一晶轴, 思考:若晶面平行于某一晶轴,相应晶面指数 如何写? 如何写?
等轴晶系
四方晶系
2 3 1 2 3 1 2 3 单斜晶系 三斜晶系
■
举例: L2PC 的国际符号的写法 举例:
PC属于单斜晶系 只一个位,代表方向y 属于单斜晶系, L2PC属于单斜晶系,只一个位,代表方向y轴 第1位(y轴):一个L2和垂直L2的对称面P,写成 (y轴):一个L 和垂直L 的对称面P 一个 2 /m 。 第二、第三位空着。 第二、第三位空着。 在此符号中没有写出C 在此符号中没有写出C,它可根据对称要素组 合定理推导出来。 合定理推导出来。
思考: 思考:
设有一晶体的晶面在三根晶轴上的截距之比 若这一晶体属于斜方晶系, 为1:1:1,若这一晶体属于斜方晶系,它 的晶面符号怎样?若是四方晶系、等轴晶系, 的晶面符号怎样?若是四方晶系、等轴晶系, 它的晶面符号又该怎样? 它的晶面符号又该怎样? 答案:斜方(hkl) 四方(hhl)等轴(111) 答案:斜方(hkl) 四方(hhl)等轴(111)
一、晶体定向的概念
晶体定向就是在晶体上选择坐标系统。 晶体定向就是在晶体上选择坐标系统。即选择 坐标轴(或称为结晶轴) 坐标轴(或称为结晶轴)和确定各坐标轴上的 单位长(轴单位)之比(轴率)。 单位长(轴单位)之比(轴率)。
Z Z
U Y X Y
X
交于晶体中心的三条轴,它们分别称为x 1、晶轴:交于晶体中心的三条轴,它们分别称为x、y、z 轴,晶轴之间的夹角称为轴角,分别表示为:α(y∧z)、 晶轴之间的夹角称为轴角,分别表示为: β(z∧x)、γ(x∧y)。 )、γ 注意:三方晶系及六方晶系为四轴定向, 注意:三方晶系及六方晶系为四轴定向,在水平方向 上为x 三条互成120度夹角的坐标。 120度夹角的坐标 上为x、y、u三条互成120度夹角的坐标。
等同对称要素
借助于对称型中其他对称要素的变换作用 而相互重复的同种对称要素。
L3
P3
120° ° P3 P2 P1 P1 120° ° 120° ° P2
L33P
派生对称要素
根据对称要素组合定理由已知对称要素导出的 其他对称要素。
L2
C P
对称型的国际符号的书写: 对称型的国际符号的书写:
符号位数:是由不超过三个的位组成。 符号位数:是由不超过三个的位组成。 符号表示: 符号表示:每个位分别表示晶体该方向上所存在 的全部对称要素。 的全部对称要素。
一、三轴定向晶面符号确定
(1)按晶体定向原则进行晶体定向; 按晶体定向原则进行晶体定向; (2)求待标晶面在X、Y、Z轴上的截距 X 求待标晶面在X pa、qb、rc,得截距系数p、q、r ;